(57)【要約】  【課題】  パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができるという効果を有する無線端末装置及び無線通信システムを提供すること。  【解決手段】  マルチホップ通信システム１０は、無線端末装置２０と、無線端末装置３０と、無線端末装置２０と無線端末装置３０との間のフレームを中継する無線端末装置４０と、無線端末装置２０と無線端末装置３０との間における通信を監視する無線端末装置５０及び無線端末装置６０とを備え、無線端末装置６０は、フレームを送受信するフレーム送受信部６１と、フレームの再送を制御する再送制御部６２と、フレームが伝送される経路を制御する経路制御部６３と、経路の伝送状況を比較する経路比較制御部６４と、フレームの再送を管理する再送管理部６５とを備える。【選択図】  図１
2006311301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
宛先端末装置及び次ホップ端末装置のアドレス情報を含むフレームを送受信するフレーム送受信手段と、前記フレームを転送する経路制御を行う経路制御手段と、前記フレームを送信する送信元端末装置から前記宛先端末装置までの経路の通信を監視し、前記経路において再送されたフレームの再送回数をカウントする再送管理手段とを備え、
前記フレーム送受信手段は、前記再送されたフレームを前記経路とは異なる経路を介して受信し、前記経路制御手段は、前記再送回数が所定回数を超えたとき、前記再送されたフレームを前記宛先端末装置に転送する経路制御を行うことを特徴とする無線端末装置。
【請求項２】
前記フレーム送受信手段は、前記宛先端末装置及び前記次ホップ端末装置のいずれかのアドレス情報と予め定められた自装置のアドレス情報とが一致したフレームを受信する第１の受信部と、前記自装置のアドレス情報に関わらず全フレームを受信する第２の受信部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
【請求項３】
マルチキャストアドレス情報及びブロードキャストアドレス情報のいずれかと宛先端末装置及び次ホップ端末装置のユニキャストアドレス情報とを含むフレームを送受信するフレーム送受信手段と、前記宛先端末装置のユニキャストアドレス情報に基づいて前記フレームの経路制御を行う経路制御手段と、前記次ホップ端末装置のユニキャストアドレス情報に基づいて前記フレームを前記次ホップ端末装置に再送する再送制御を行う再送制御手段とを備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項４】
前記フレームを送信する送信元端末装置から前記宛先端末装置までの経路の通信を監視し、前記経路において再送されたフレームの再送回数をカウントする再送管理手段とを備え、
前記フレーム送受信手段は、前記再送されたフレームを前記経路とは異なる経路を介して受信し、前記経路制御手段は、前記再送回数が所定回数を超えたとき、前記再送されたフレームを前記宛先端末装置に転送する経路制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の無線端末装置。
【請求項５】
前記再送制御手段は、ＯＳＩ参照モデルで定義されるデータリンク層以上の階層で再送制御を行うことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の無線端末装置。
【請求項６】
前記フレーム送受信手段が予め定められた複数のフレームを複数の経路を介して受信する際に、前記複数のフレームの到着順序を前記複数の経路毎に所定期間比較する経路比較制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項７】
前記経路制御手段は、前記複数のフレームの到着順序に基づいて前記複数の経路から１つの経路を選択することを特徴とする請求項６に記載の無線端末装置。
【請求項８】
前記再送管理手段は、前記フレームを送信する送信元端末装置から前記宛先端末装置までの経路の通信を監視することにより、端末装置間のリンク状態の情報を取得することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の無線端末装置を複数備えたことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば無線アドホックネットワークを用いてマルチホップ通信を行う無線端末装置及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線アドホックネットワークを用いてマルチホップデータ通信を行う無線通信システムのルーティングプロトコルとしては、例えば図１１及び図１２に示されたものが知られている。
【０００３】
まず、図１１に示された従来の無線通信システムは、パケットを含むフレームの送信元である送信元端末装置Ｓと、フレームの宛先である宛先端末装置Ｄと、送信元端末装置Ｓと宛先端末装置Ｄとの間でフレームを中継することができる端末装置ａ、ｂ及びｃとを備え、フレームがＳ→ａ→Ｄの経路（図１１（ａ））を流れている場合に、Ｓ→ａのリンクが切断されたとき（図１１（ｂ））、送信元端末装置Ｓが、Ｓ→ａの経路以外の経路を探索して例えばＳ→ｃ→Ｄの経路（図１１（ｃ））に切り替えることによって、経路上のリンクが切断されても新たな経路を確保することができるようになっている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
次に、図１２に示された従来の無線通信システムは、パケットを含むフレームの送信元である送信元端末装置Ｓと、フレームの宛先である宛先端末装置Ｄと、送信元端末装置Ｓと宛先端末装置Ｄとの間でフレームを中継することができる端末装置ａ、ｂ及びｃとを備え、例えばＳ→ａ→Ｄの経路及びＳ→ｃ→Ｄの２つの経路（図１２（ａ））を予め設定してフレームを並行して伝送し、例えばＳ→ａのリンクが切断された場合（図１２（ｂ））でも、Ｓ→ｃ→Ｄの経路で伝送されるフレームを宛先端末装置Ｄが採用することによって、リンクの切断によるパケットロスの発生を抑制することができるようになっている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】Ｃ．Ｅ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｅ．Ｍ．Ｒｏｙｅｒ，ａｎｄ  Ｓ．Ｒ．Ｄａｓ，"Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ（ＡＯＤＶ）  Ｒｏｕｔｉｎｇ，"ＩＥＴＦ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ  ３５６１
【非特許文献２】Ｐｅｒｕｍａｌ  Ｓａｍｂａｓｉｖａｍ，Ａｓｈｗｉｎ  Ｍｕｒｔｈｙ  ａｎｄ  Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ  Ｍ．Ｂｅｌｄｉｎｇ−Ｒｏｙｅｒ．"Ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ＡＯＤＶ．"Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ３ｒｄ  Ａｎｎｕａｌ  Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎ  Ａｄ  ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ（ＭｅｄＨｏｃＮｅｔ），Ｂｏｄｒｕｍ，Ｔｕｒｋｅｙ，Ｊｕｎｅ  ２００４．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に示されたものでは、経路が切断された場合、この切断によるパケットロスと、経路が切断されてから新たな経路に切り替わるまでの時間内に発生するパケットロスとを取り戻すことができず、また、切り替えに要した時間だけフレームの到達が遅延するという問題があった。
【０００７】
また、非特許文献１に示されたものでは、ノイズの影響を受けている場合や受信電界強度が低い場合などリンク状態が不安定なときにパケットの再送制御が繰り返し実行されるので、必要なスループットが確保できなくなったり、宛先端末装置におけるフレームの到着時の遅延時間のゆらぎが大きくなったりするという問題があった。
【０００８】
一方、非特許文献２に示されたものでは、リンクの切断によるパケットロスの発生を抑制することはできるが、同一のフレームを伝送するのに複数の経路を使用する構成なので、伝送効率が低下する問題や、フレームを中継する端末装置間において中継処理の譲り合いによるフレーム遅延の問題、複数の端末装置から送信されたフレームを宛先端末装置が受信する際にパケットの衝突が増加して再送制御が繰り返し実行されることによる到着遅延時間のゆらぎが増大するという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができる無線端末装置及び無線通信システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の無線端末装置は、宛先端末装置及び次ホップ端末装置のアドレス情報を含むフレームを送受信するフレーム送受信手段と、前記フレームを転送する経路制御を行う経路制御手段と、前記フレームを送信する送信元端末装置から前記宛先端末装置までの経路の通信を監視し、前記経路において再送されたフレームの再送回数をカウントする再送管理手段とを備え、前記フレーム送受信手段は、前記再送されたフレームを前記経路とは異なる経路を介して受信し、前記経路制御手段は、前記再送回数が所定回数を超えたとき、前記再送されたフレームを前記宛先端末装置に転送する経路制御を行う構成を有している。
【００１１】
この構成により、本発明の無線端末装置は、送信元端末装置から宛先端末装置までの経路において再送されたフレームを宛先端末装置に別経路を介して転送することができ、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の無線端末装置の前記フレーム送受信手段は、前記宛先端末装置及び前記次ホップ端末装置のいずれかのアドレス情報と予め定められた自装置のアドレス情報とが一致したフレームを受信する第１の受信部と、前記自装置のアドレス情報に関わらず全フレームを受信する第２の受信部とを備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、本発明の無線端末装置は、自装置宛のフレームを受信するだけでなく、自装置宛以外のフレームも受信し、送信元端末装置から宛先端末装置までの経路において再送されたフレームを宛先端末装置に転送することができる。
【００１４】
さらに、本発明の無線端末装置は、マルチキャストアドレス情報及びブロードキャストアドレス情報のいずれかと宛先端末装置及び次ホップ端末装置のユニキャストアドレス情報とを含むフレームを送受信するフレーム送受信手段と、前記宛先端末装置のユニキャストアドレス情報に基づいて前記フレームの経路制御を行う経路制御手段と、前記次ホップ端末装置のユニキャストアドレス情報に基づいて前記フレームを前記次ホップ端末装置に再送する再送制御を行う再送制御手段とを備えた構成を有している。
【００１５】
この構成により、本発明の無線端末装置は、送信元端末装置から宛先端末装置までの経路に含まれない場合でも、マルチキャストやブロードキャストで送信されたフレームを受信して経路制御を行うことができるので、送信元端末装置から宛先端末装置までの経路において再送されたフレームを宛先端末装置に別経路を介して転送することができ、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記フレームを送信する送信元端末装置から前記宛先端末装置までの経路の通信を監視し、前記経路において再送されたフレームの再送回数をカウントする再送管理手段とを備え、前記フレーム送受信手段は、前記再送されたフレームを前記経路とは異なる経路を介して受信し、前記経路制御手段は、前記再送回数が所定回数を超えたとき、前記再送されたフレームを前記宛先端末装置に転送する経路制御を行う構成を有している。
【００１７】
この構成により、本発明の無線端末装置は、マルチキャストやブロードキャストで送信されたフレームを受信して経路制御を行うことができるので、送信元端末装置から宛先端末装置までの経路において再送されたフレームを宛先端末装置に別経路を介して転送することができ、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができる。
【００１８】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記再送制御手段が、ＯＳＩ参照モデルで定義されるデータリンク層以上の階層で再送制御を行う構成を有している。
【００１９】
この構成により、本発明の無線端末装置は、マルチキャストやブロードキャストで送信されたフレームを受信した後、再送制御手段がネットワーク層以上の階層で再送制御を行うことができるので、送信元端末装置から宛先端末装置までの経路において再送されたフレームを宛先端末装置に別経路を介して転送することができる。
【００２０】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記フレーム送受信手段が予め定められた複数のフレームを複数の経路を介して受信する際に、前記複数のフレームの到着順序を前記複数の経路毎に所定期間比較する経路比較制御手段を備えた構成を有している。
【００２１】
この構成により、本発明の無線端末装置は、経路比較制御手段がフレームの到着順を所定期間比較することにより、複数の経路のうち最も早くパケットが到着する経路を把握し、経路制御手段がその情報に基づいて経路を選択することにより、フレームの到達遅延時間の短縮を図ることができる。
【００２２】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記経路制御手段は、前記複数のフレームの到着順序に基づいて前記複数の経路から１つの経路を選択する構成を有している。
【００２３】
この構成により、本発明の無線端末装置は、前述の非特許文献２に示された方法を用いて複数の経路からフレームを受信する場合よりも少ないトラフィックでフレームを転送することができる。
【００２４】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記再送管理手段は、前記フレームを送信する送信元端末装置から前記宛先端末装置までの経路の通信を監視することにより、端末装置間のリンク状態の情報を取得する構成を有している。
【００２５】
この構成により、本発明の無線端末装置は、リンク状態が不安定な箇所を特定することができる。
【００２６】
本発明の無線通信システムは、無線端末装置を複数備えた構成を有している。
【００２７】
この構成により、本発明の無線通信システムは、送信元端末装置から宛先端末装置までの経路において再送されたフレームを宛先端末装置に別経路を介して転送することができ、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができるという効果を有する無線端末装置及び無線通信システムを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態の無線通信システムについて図面を用いて説明する。なお、本実施の無線通信システムを５つの無線端末装置で構成し、無線アドホックネットワークを用いてマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムに適用した例を挙げて説明する。ここで、無線アドホックネットワークとは、基地局を必要としないで無線で接続できる無線端末装置のみで構成されたネットワークをいい、マルチホップ通信とは、無線端末装置を中継して行う通信をいう。
【００３０】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態のマルチホップ通信システムの構成について説明する。
【００３１】
図１に示すように、本実施の形態のマルチホップ通信システム１０は、宛先端末装置及び次ホップ端末装置のアドレス情報を含むフレームの送信元端末装置としての無線端末装置２０と、フレームの宛先端末装置としての無線端末装置３０と、無線端末装置２０と無線端末装置３０との間でリンク１１ａ及び１１ｂを介してフレームを中継する無線端末装置４０と、無線端末装置２０と無線端末装置３０との間における通信を監視する無線端末装置５０及び無線端末装置６０とを備えている。なお、無線端末装置４０は、無線端末装置２０の次ホップ端末装置であり、無線端末装置２０から送信されるフレームは、次ホップの無線端末装置４０のアドレス情報を含む。また、以下の記載において、宛先端末装置のアドレス情報を単に「宛先アドレス」、次ホップ端末装置のアドレス情報を単に「次ホップアドレス」という。
【００３２】
図１において、無線端末装置２０は、無線端末装置４０、５０及び６０と無線通信を直接行える位置に存在するが、無線端末装置３０とは無線通信を直接行えない位置に存在しているものとする。したがって、無線端末装置２０から送信されたフレームは、無線端末装置４０を中継無線端末装置として無線端末装置３０に届けられるようになっており、無線端末装置２０と無線端末装置４０との間のリンク１１ａと、無線端末装置４０と無線端末装置３０との間のリンク１１ｂとが設定されている。
【００３３】
また、無線端末装置５０は、リンク１２ａ及び１２ｂを介して無線端末装置２０及び６０と無線通信ができる位置に存在し、無線端末装置２０及び６０の通信を監視している。また、無線端末装置６０は、リンク１２ｂ〜１２ｅを介して無線端末装置２０、３０、４０及び５０と無線通信ができる位置に存在し、これらの無線端末装置の通信を監視している。なお、無線端末装置２０から無線端末装置３０までのリンク１１ａ及び１１ｂによる伝送経路は、例えば公知の経路制御プロトコルにより設定される経路であり、以下「本経路」という。また、本経路とは異なる経路で本経路と並行してフレームが伝送される場合、この経路を以下「副経路」という。
【００３４】
無線端末装置６０は、フレームを送受信するフレーム送受信部６１と、フレームの再送を制御する再送制御部６２と、フレームを伝送する経路制御を行う経路制御部６３と、経路の伝送状況を比較する経路比較制御部６４と、フレームの再送を管理する再送管理部６５とを備えている。
【００３５】
無線端末装置６０の構成は、ディジタル通信に一般的に用いられる階層制御におけるスタック構成に基づき、スタック構成に含まれる層毎に決定されることが好ましい。例えば、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのプロトコル階層を簡素化したＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のスタック構成にあてはめると、無線端末装置６０の構成は、フレーム送受信部６１は物理層、再送制御部６２はデータリンク層、経路制御部６３はネットワーク層、経路比較制御部６４はネットワーク層以上の層にそれぞれ属する構成とするのが好ましい。また、再送管理部６５は、前述の全層と独立した構成としているが、前述の各層のいずれかの層に属する構成としてもよい。
【００３６】
なお、無線端末装置６０の構成は、前述の構成に限定されるものではなく、各部はそれぞれ前述の各層と異なる層に含まれるものであってもよい。特に、経路比較制御部６４はネットワーク層以上の階層で構成されるのが好ましい。
【００３７】
また、フレーム送受信部６１における伝送単位をフレームといい、フレーム送受信部６１以外の各部における伝送単位をパケットという。また、再送制御部６２、経路制御部６３、経路比較制御部６４及び再送管理部６５は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成され、ＣＰＵが実行するプログラムによって動作するようになっている。
【００３８】
また、図１においては無線端末装置６０の構成のみ示しているが、無線端末装置２０、３０、４０及び５０の構成も無線端末装置６０と同様に構成されるのが好ましく、無線端末装置毎にそれぞれ各装置の符号に対応した符号を、無線端末装置６０を構成する各部と同様に付して説明する。例えば、無線端末装置２０は、図示を省略したが、フレーム送受信部２１と、再送制御部２２と、経路制御部２３と、経路比較制御部２４と、再送管理部２５とを備えているものとする。また、無線端末装置３０、４０及び５０も同様に、図示を省略したが、それぞれの装置の符号に応じた各部を備えているものとする。また、図１において、ＴＣＰ／ＩＰのスタック構成のうちトランスポート層の図示は省略しているが、従来と同様に例えばユニキャスト通信を行うためのプログラムがトランスポート層に実装されるのが好ましい。
【００３９】
フレーム送受信部６１は、第１のネットワークインターフェースカード（以下「ＮＩＣ」という。）６１ａと、第２のＮＩＣ６１ｂと、電波を送受信するアンテナ（図示省略）とを備えている。なお、フレーム送受信部６１は、本発明のフレーム送受信手段を構成している。
【００４０】
第１のＮＩＣ６１ａは、予め定められた自装置のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを有し、このＭＡＣアドレスと一致するアドレス情報を含むフレーム、すなわち自装置宛のフレームのみを受信処理するモード（以下「通常モード」という。）で動作するようになっている。また、第１のＮＩＣ６１ａは、所定の無線端末装置にアンテナ経由でフレームを送信することもできるようになっている。なお、第１のＮＩＣ６１ａは、本発明の第１の受信部を構成している。
【００４１】
第２のＮＩＣ６１ｂは、フレームに含まれるアドレス情報に関わらず、受信可能範囲内にある無線端末装置が送信する全フレームを受信処理するモード（以下「プロミスキャスモード」という。）で動作するようになっている。なお、第２のＮＩＣ６１ｂは、本発明の第２の受信部を構成している。
【００４２】
再送制御部６２は、例えばデータリンク層のプロトコルに基づいて動作し、無線端末装置間で消失したフレームを再送することによってパケットロスを補完するようになっている。フレームの再送は、後述の再送管理部６５が検知するようになっている。
【００４３】
具体的には、例えば無線端末装置２０から送信されたフレームが、無線端末装置２０と無線端末装置４０との間のリンク１１ａで消失したとき、無線端末装置２０は、フレームの再送を行う。無線端末装置６０の再送管理部６５は、再送されたフレーム（以下、「再送フレーム」という。）をリンク１２ｃ経由で検知し、フレーム送受信部６１が受信する。再送制御部６２は、フレーム送受信部６１が受信した再送フレームを、宛先アドレスと自端末が有する経路情報とに基づいてリンク１２ｅ経由で無線端末装置３０に転送し、リンク１１ａでのフレームの消失によって生じたパケットロスを補完する。
【００４４】
経路制御部６３は、例えばネットワーク層のプロトコルに基づいて動作し、パケットに含まれるアドレス情報に応じてパケットを転送する経路制御を行うようになっている。なお、経路制御部６３は、本発明の経路制御手段を構成している。
【００４５】
経路比較制御部６４は、例えばアプリケーション層に実装し、同一のパケットが複数の経路から伝送される場合、複数の経路間でパケットの到着状況を所定期間比較して最も早く到着したパケットを次の制御に渡すようになっている。また、パケットが伝送される複数の経路のうち、パケットの採用率が最も高い経路を本経路として設定する制御を行うようになっている。なお、経路比較制御部６４は、本発明の経路比較制御手段を構成している。
【００４６】
再送管理部６５は、フレーム送受信部６１の第２のＮＩＣ６１ｂによる受信フレームに基づいて本経路の通信を監視し、本経路におけるフレームの再送を検出することによって、本経路におけるフレームの到着遅延の短縮やフレームロスを補完するよう管理するようになっている。
【００４７】
例えば、無線端末装置２０が無線端末装置３０にフレームを送信する際に、リンク１１ａにおいて通信障害が発生した場合について説明する。この場合、無線端末装置２０は、通信障害が発生してから解消するまでの間、無線端末装置４０に対してフレームの再送を試みることになる。その結果、通信障害が解消されないときはロスとなる。また、通信障害が解消されたとしても解消に要した時間だけフレームの到着遅延が発生してしまう。
【００４８】
そこで、前述のような通信障害が発生した場合に備えて、再送管理部６５は、第２のＮＩＣ６１ｂが受信したフレームのうち再送フレームを検出し、経路制御部６３に経路制御を行わせて再送フレームを無線端末装置３０に送信することによって、宛先である無線端末装置３０においてフレームの到着遅延の短縮やフレームロスを補完するよう管理するようになっている。
【００４９】
また、再送管理部６５は、本経路におけるフレームの再送を検出することによって、ノイズの影響を受けている場合や受信電界強度が低い場合などリンク状態が不安定なリンクを特定できるようになっており、リンク状態が不安定なリンクを示すデータをパケットに付加して例えば無線端末装置３０に通知することができるようになっている。なお、再送管理部６５は、本発明の再送管理手段を構成している。
【００５０】
次に、本実施の形態のマルチホップ通信システム１０の動作について図２を用いて説明する。図２は、５つの無線端末装置で構成されたマルチホップ通信システム１０において、無線端末装置Ｓから無線端末装置Ｄまでフレームを転送する場合の動作を示すものである。図２において、無線端末装置Ｓ、Ｄ、ａ、ｂ及びｃは、それぞれ、図１における無線端末装置２０、３０、４０、５０及び６０に相当するものとして以下説明する。
【００５１】
まず、公知の経路制御プロトコルにより、無線端末装置Ｓから無線端末装置ａを経由して無線端末装置Ｄに至る本経路が設定される。例えば、公知のブロードキャストプロトコルによって、無線端末装置Ｓから無線端末装置Ｄまでの最適経路が探索された後、図２（ａ）の実線矢印で示された本経路が設定される。
【００５２】
次いで、無線端末装置Ｓによって、無線端末装置ａを介して無線端末装置Ｄに向かってフレームの送信が開始される。このとき、無線端末装置ａは、無線端末装置Ｓによって送信されたフレームを第１のＮＩＣ４１ａの通常モードで受信する。
【００５３】
また、前述のように無線端末装置ｂは、無線端末装置Ｓと無線通信ができる範囲内にあり、無線端末装置ｂの第２のＮＩＣ５１ｂはプロミスキャスモードで動作しているので、無線端末装置Ｓによって送信されたフレームを受信することができる。また、前述のように無線端末装置ｃは、無線端末装置Ｓ及びａと無線通信ができる範囲内にあり、無線端末装置ｃの第２のＮＩＣ６１ｂはプロミスキャスモードで動作しているので、無線端末装置Ｓ及びａによって送信されたフレームを受信することができる。
【００５４】
また、本経路が設定された後、無線端末装置ｂ及びｃによって、本経路における通信の監視が開始され、フレームの再送が発生したか否かが検出される。
【００５５】
例えば、無線端末装置Ｓと無線端末装置ａとの間において通信障害が発生したとき（図２（ｂ））、無線端末装置Ｓによって、フレームの再送が実行される。このとき、例えば無線端末装置ｃの再送管理部６５によって、本経路においてフレームの再送が発生したことが検出され、再送フレームを宛先端末に転送する処理（以下「再送フレーム転送処理」という。）が実行される。
【００５６】
ここで、無線端末装置Ｓと無線端末装置ａとの間において通信障害が発生したときを例に挙げ、本実施の形態に係るマルチホップ通信システム１０の動作について図２及び図３を用い説明する。
【００５７】
まず、図３に示すように、無線端末装置ｃにおいて、プロミスキャスモードで動作している第２のＮＩＣ６１ｂによって、本経路の全フレームが受信され、再送管理部６５によって、本経路における通信が監視される。本経路においてフレームの再送が発生したとき、再送管理部６５によって、再送フレームの再送回数がカウントされる。この再送回数が予め設定された回数を超えたとき、再送管理部６５によって、再送フレームのデータが経路制御部６３に渡される。
【００５８】
続いて、経路制御部６３によって、該当パケットを宛先端末まで転送するための経路制御が実行され、転送するための転送経路が決定される。そして、通常モードで動作している第１のＮＩＣ６１ａによって、該当パケットを含むフレームが宛先端末に向かって送信される。なお、仮に無線端末装置ｃが本経路上にあるときは、通常モードで動作している第１のＮＩＣ６１ａによってフレームの受信及び送信を行うことが好ましい。
【００５９】
図２に戻り、無線端末装置ｂにおいても、再送管理部５５によって、本経路においてフレームの再送が発生したことが検出され、無線端末装置Ｓによって再送された再送フレームが無線端末装置ｂを経由して無線端末装置ｃに転送される（図２（ｂ））。しかしながら、このフレームは、無線端末装置ｃが無線端末装置Ｓから既に受信したフレームと同一なので、無線端末装置ｃは、このフレームを受信して破棄する。その結果、無線端末装置Ｄは、本経路上の無線端末装置ａと、副経路上の無線端末装置ｃとからフレームを受信することとなる（図２（ｃ））。
【００６０】
続いて、無線端末装置Ｄの経路比較制御部３４によって、無線端末装置ａ及びｃから受信したフレームに含まれるパケットのうち、最も早く到着したパケットが採用されて上位層に渡される。
【００６１】
さらに、パケットの到着状況を所定期間比較し、その結果、本経路上の無線端末装置ａからのパケットよりも副経路上の無線端末装置ｃからのパケットの方が早く到着する頻度が多くなった場合は、無線端末装置Ｄの経路比較制御部３４によって、無線端末装置Ｓ→ｃ→Ｄの経路が本経路に変更される（図２（ｄ））。
【００６２】
次に、経路の変更について、図４〜図６を用いてさらに具体的に説明する。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、本経路を無線端末装置Ｓ→ａ→Ｄ、副経路を無線端末装置Ｓ→ｂ→ｃ→Ｄとした場合、無線端末装置Ｄは、本経路と副経路とから同じフレームを取得する可能性がある。この場合は、前述のように、無線端末装置Ｄの経路比較制御部３４によって、本経路と副経路とにおけるパケットの到着順序が所定期間比較され、無線端末装置Ｄに早く到着したパケットが採用され、採用されたパケットは例えばアプリケーションによって利用される。
【００６４】
さらに、無線端末装置Ｄの経路比較制御部３４によって、本経路と副経路とにおける所定期間内でのパケットの採用数が比較され、例えば図４（ｂ）に示すように、副経路からの採用数が本経路からの採用数よりも多ければ、経路制御部３３によって、副経路が本経路に変更される。なお、図４（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）において、経路を示す矢印の太さにより、副経路の方が本経路よりもパケットの採用数が多いことを示している。
【００６５】
経路の変更は、まず、無線端末装置Ｄの経路制御部３３によって、無線端末装置Ｄが受信しているフレームの送信元である無線端末装置ｃが探索される。無線端末装置ｃの経路制御部６３によって、無線端末装置ｃが受信しているフレームの送信元である無線端末装置ｂが探索される。さらに、無線端末装置ｂの経路制御部５３によって、無線端末装置ｂが受信しているフレームの送信元である無線端末装置Ｓが探索される（図４（ｃ））。
【００６６】
引き続き、副経路の送信元端末である無線端末装置ｂが、経路変更の制御信号を無線端末装置Ｓに出すよう制御される。そして、無線端末装置Ｓの経路制御部２３によって、経路変更の制御信号が受信され、経路制御部２３が有する経路情報が書き換えられることにより、無線端末装置ｂとリンクが張られる。その結果、無線端末装置Ｓ→ｂ→ｃ→Ｄが本経路とされる（図４（ｄ））。経路変更後、元の本経路上にある無線端末装置ａは、他の無線端末装置からのパケットを監視する動作を行う。
【００６７】
なお、無線端末装置Ｄの経路制御部３３による経路の切り替えは、無線端末装置Ｓに経路切断を通知して強制的に経路を変更させることもできる。例えば、経路制御部３３が、本経路上でパケットを中継している無線端末装置ａに対し、無線端末装置Ｓからのパケットを受信しないよう無線端末装置Ｓのアドレスでフィルタをかけさせたり、リンク不良を通知するためのパケットを無線端末装置Ｓに送信させたりすることによって、経路を変更させることができる。
【００６８】
また、無線端末装置の配置によっては、副経路が複数でき、かつ副経路が重なる場合がある。例えば、図５（ａ）に示すように無線端末装置が配置されている場合、図５（ｂ）に示すように無線端末装置ｃ→Ｄ、無線端末装置ｂ→ｃ→Ｄのように２つの副経路が重なる場合が生じる。副経路では再送パケットしか転送されないので、副経路が重なっても問題は生じない場合もあるが、伝送効率をより向上させるには複数の副経路を１つに集約するのが好ましい。以下、複数の副経路を１つに集約するための対処法の例を２つ挙げて説明する。
【００６９】
第１の対処法は、宛先端末である無線端末装置Ｄで副経路を管理する方法である。具体的には、無線端末装置Ｄの経路制御部３３が、２つの副経路のうち、パケットが早く到着する方の副経路を選択し、パケットが遅く到着する方の副経路の送信元端末装置にパケットの送信を停止させる制御パケットを送信する。例えば、無線端末装置ｃ→Ｄの副経路のパケットが無線端末装置ｂ→ｃ→Ｄの副経路のパケットよりも早く到着する場合は、無線端末装置Ｄの経路制御部３３が無線端末装置ｂに対し、パケットの送信を停止させる制御パケットを送信する（図５（ｃ））。その結果、図５（ｄ）に示すように、２つ存在していた副経路を無線端末装置ｃ→Ｄの１つに集約することができ、２つの副経路がある場合よりも伝送効率を向上させることができる。
【００７０】
第２の対処法は、各無線端末装置で副経路を管理する方法である。図６（ａ）に示すように無線端末装置が配置されていると、無線端末装置ｃは、複数の異なる経路から本経路上の無線端末装置からのパケットと同じパケットを受信する場合がある（図６（ｂ））。この場合、無線端末装置Ｄの経路制御部３３は、早く受信できる経路を選択し、遅い経路の送信元端末（例えば無線端末装置ｂ）に対し送信を停止する制御パケットを送るようにする（図６（ｃ））。その結果、図６（ｄ）に示すように、２つ存在していた副経路を無線端末装置ｃ→Ｄの１つに集約することができ、２つの副経路がある場合よりも伝送効率を向上させることができる。
【００７１】
ところで、前述の実施の形態においては、動作をわかりやすく説明するため、中継端末装置を経由することによる遅延時間はゼロとして扱っている。中継端末装置でパケットがバッファリングされるために遅延が生じる場合は、宛先端末装置において、中継端末装置での経由数に応じた遅延時間を考慮して経路を決定するのが好ましい。
【００７２】
例えば、図６（ｄ）において、無線端末装置Ｓ→ａ→Ｄが本経路のとき、無線端末装置ｃは、無線端末装置Ｓ→ａの再送パケットと、無線端末装置ａ→Ｄの再送パケットとを宛先である無線端末装置Ｄに転送する場合がある。この場合、全ての中継端末装置で生じる遅延時間が同じときは、本経路である無線端末装置Ｓ→ａ→Ｄでの遅延時間と、副経路である無線端末装置Ｓ→ｃ→Ｄでの遅延時間とが一致する。しかしながら、例えば無線端末装置Ｓ→ａ→ｃ→Ｄと経由してくる再送パケットの遅延時間は、本経路である無線端末装置Ｓ→ａ→Ｄでの遅延時間と比べて中継数が１つ多いため遅延時間が長くなり、無線端末装置Ｄにおいて採用される可能性が低くなる。
【００７３】
したがって、例えば、パケットが中継端末装置を通過するたびに該当中継端末装置で通過ホップ数をカウントしてパケットに記述し、各端末において各経路からのパケットの採用率を比較する際には、パケットに記述されている通過ホップ数を参照する構成とすれば、遅延時間を考慮したパケットの採用が実現できる。
【００７４】
例えば、１つの中継端末装置における遅延時間を全て同じｔとし、２つの中継端末装置を経由したパケットＰ２の伝送時間をＴＰ２、３つの中継端末装置を経由したパケットＰ３の伝送時間をＴＰ３とするとき、無線端末装置Ｄの経路比較制御部３４が、伝送時間から中継装置の遅延時間を差し引いた（ＴＰ３−３ｔ）と（ＴＰ２−２ｔ）とを比較して、その値が小さい方のパケットを採用する構成とするのが好ましい。なお、比較の方法としては、上式の計算を行う以外にも、例えば、受信パケットを一旦遅延バッファに蓄積して（３ｔ−２ｔ）だけ遅延させた後、比較を行う手法もある。
【００７５】
以上のように、本実施の形態のマルチホップ通信システム１０によれば、本経路において再送された再送フレームを無線端末装置６０が宛先である無線端末装置３０に再送する構成としたので、本経路において再送されたフレームを宛先端末装置３０に別経路を介して転送することができ、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができる。
【００７６】
また、本実施の形態のマルチホップ通信システム１０によれば、再送管理部６５が本経路におけるフレームの再送を監視する構成としたので、リンク状態が不安定な箇所を特定することができる。
【００７７】
なお、前述の実施の形態において、無線アドホックネットワークを用いてマルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムに適用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無線ネットワークで前述のようにフレームを伝送するものであれば同様の効果が得られる。
【００７８】
また、前述の実施の形態において、マルチホップ通信システム１０を５つの無線端末装置で構成した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態のマルチホップ通信システムの構成について説明する。
【００８０】
図７に示すように、本実施の形態のマルチホップ通信システム７０は、アドレス情報を含むフレームの送信元端末装置としての無線端末装置８０と、フレームの宛先端末装置としての無線端末装置９０と、無線端末装置８０と無線端末装置９０との間でリンク７１ａ及び７１ｂを介してフレームを中継する無線端末装置１００と、無線端末装置８０と無線端末装置９０との間における通信を監視する無線端末装置１１０及び無線端末装置１２０とを備えている。
【００８１】
無線端末装置８０から送信されたフレームは、無線端末装置１００を中継無線端末装置として無線端末装置９０に届けられるよう、リンク７１ａ及び７１ｂが設定されている。また、無線端末装置１１０は、リンク７２ａ及び７２ｂを介して無線端末装置８０及び１２０と無線通信ができる位置に存在し、無線端末装置８０及び１２０の通信を監視している。また、無線端末装置１２０は、リンク７２ｂ〜７２ｅを介して無線端末装置８０、９０、１００及び１１０と無線通信ができる位置に存在し、これらの無線端末装置の通信を監視している。
【００８２】
なお、本実施の形態のマルチホップ通信システム７０の構成は、本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システム１０に対し、各無線端末装置の構成が異なるものである。したがって、マルチホップ通信システム７０に係る各無線端末装置の構成を無線端末装置１２０で代表して説明し、本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システム１０の説明と重複する説明は省略する。
【００８３】
無線端末装置１２０は、フレームを送受信するフレーム送受信部１２１と、フレームを伝送する経路制御を行う経路制御部１２２と、フレームの再送を制御する再送制御部１２３と、経路の伝送状況を比較する経路比較制御部１２４と、フレームの再送を管理する再送管理部１２５とを備えている。なお、再送制御部１２３は、本発明の再送制御手段を構成している。
【００８４】
無線端末装置１２０の構成は、ＴＣＰ／ＩＰのスタック構成にあてはめると、フレーム送受信部１２１は物理層、経路制御部１２２はネットワーク層、再送制御部１２３はトランスポート層、経路比較制御部１２４はアプリケーション層にそれぞれ属する構成とするのが好ましい。また、再送管理部１２５は、前述の全層と独立した構成としているが、前述の各層のいずれかの層に属する構成としてもよい。
【００８５】
なお、無線端末装置１２０の構成は、前述の構成に限定されるものではなく、各部はそれぞれ前述の各層と異なる層に含まれるものであってもよい。特に、再送制御部１２３及び経路比較制御部１２４はネットワーク層以上の階層で構成されるのが好ましい。
【００８６】
また、図７において、ＴＣＰ／ＩＰのスタック構成のうちデータリンク層の図示は省略しているが、従来と同様な機能を有するプログラムがデータリンク層に実装されるのが好ましい。
【００８７】
フレーム送受信部１２１は、マルチキャストＭＡＣアドレス情報、又はブロードキャストＭＡＣアドレス情報を含む予め定められたフレームヘッダを備えたフレームを送受信するようになっている。
【００８８】
例えば、フレーム送受信部１２１は、図８（ａ）に示すマルチキャストのフレームヘッダを備えたフレームを送受信するようになっている。図８（ａ）において、「ｓｏｕｒｃｅ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」は送信元端末装置のＭＡＣアドレス、「ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」はマルチキャストＭＡＣアドレス、「ｓｏｕｒｃｅ  ＩＰ  ａｄｄｒ」は送信元端末装置のＩＰアドレス、「ｄｅｓｔ１  ＩＰ  ａｄｄｒ」は宛先端末装置のＩＰアドレス、「ｄｅｓｔ２  ＩＰ  ａｄｄｒ」は次ホップのＩＰアドレスを表している。
【００８９】
次に、本実施の形態のマルチホップ通信システム７０の動作について図７及び図８を用いて説明する。なお、本実施の形態のマルチホップ通信システム７０の動作は、本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システム１０の動作に対し、フレームの再送の有無を検出するための監視動作と、再送フレーム転送処理とが異なっている。したがって、無線端末装置１２０に係る前述の２点についての動作を主に説明し、その他の動作については説明を省略する。また、図８（ｂ）において、「ｄｅｓｔ１  ＩＰ  ａｄｄｒ」及び「ｄｅｓｔ２  ＩＰ  ａｄｄｒ」をそれぞれ「ｄｅｓｔ１  ａｄｄｒ」及び「ｄｅｓｔ２  ａｄｄｒ」と略記している。
【００９０】
まず、図８（ｂ）に示すように、無線端末装置１２０のフレーム送受信部１２１によって、無線端末装置８０から送信されたマルチキャストのフレームが受信される。次いで、経路制御部１２２によって、フレーム送受信部１２１が受信したフレームに含まれるパケットがデータリンク層を介して受け取られ、「ｄｅｓｔ１  ＩＰ  ａｄｄｒ」が自装置のＩＰアドレスか否かが判断される。
【００９１】
ここで、無線端末装置１２０において「ｄｅｓｔ１  ＩＰ  ａｄｄｒ」は自装置のＩＰアドレスとは異なるので、さらに経路制御部１２２によって、「ｄｅｓｔ２  ＩＰ  ａｄｄｒ」が自装置のＩＰアドレスか否かが判断される。なお、宛先である無線端末装置９０においては、「ｄｅｓｔ１  ＩＰ  ａｄｄｒ」は自装置のＩＰアドレスと一致するので、受信したパケットは上位層に渡されアプリケーション等で利用される。
【００９２】
次いで、無線端末装置１２０においては、「ｄｅｓｔ２  ＩＰ  ａｄｄｒ」は自装置のＩＰアドレスとは異なるので、再送管理部１２５によって、本経路におけるフレームの再送が監視され、該当フレームの再送回数が所定回数を超えたら、経路制御部１２２によって、「ｄｅｓｔ１  ＩＰ  ａｄｄｒ」への経路制御が行われ、宛先である無線端末装置９０に向けてパケットが送信される。
【００９３】
なお、「ｄｅｓｔ２  ＩＰ  ａｄｄｒ」が自装置のＩＰアドレスとなる無線端末装置１００においては、まず、再送制御部１０３によって、再送制御が行われる。ここで再送制御を行う理由は、マルチキャストによるフレーム伝送においては一般に再送制御が行われないが、本実施の形態に係るフレーム送受信部１０１は、マルチキャストのフレームを受信する構成となっているので、再送制御が必要となるからである。再送制御部１０３によって実行される再送制御は、公知の方式で行われる。例えば伝達通知を行うａｃｋ方式や、パケットが欠落したことを通知するｎａｃｋ方式等で再送制御が行われるのが好ましい。
【００９４】
次いで、経路制御部１２２によって、「ｄｅｓｔ１  ＩＰ  ａｄｄｒ」への経路制御に基づいた次ホップのＩＰアドレスに「ｄｅｓｔ２  ＩＰ  ａｄｄｒ」が置換され、データリンク層を介してフレーム送受信部１２１に渡される。
【００９５】
そして、フレーム送受信部１２１によって、フレームヘッダが書き換えられたフレームがマルチキャストにより送信され、無線端末装置９０のフレーム送受信部９１によって受信される。
【００９６】
以上のように、本実施の形態のマルチホップ通信システム７０によれば、無線端末装置１２０のフレーム送受信部１２１は、マルチキャストやブロードキャストで送信された再送フレームを受信し、再送制御部１２３は、ネットワーク層以上の階層で再送制御を行う構成としたので、本経路において再送されたフレームを宛先端末装置９０に別経路を介して転送することができ、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができる。
【００９７】
なお、前述の実施の形態において、マルチキャストによるフレームヘッダで説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マルチキャストに代えてブロードキャストによるフレームヘッダとしても同様の効果が得られる。
【００９８】
（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態のマルチホップ通信システムの構成について説明する。
【００９９】
図９に示すように、本実施の形態のマルチホップ通信システム１３０は、フレームの送信元端末装置としての無線端末装置１４０と、フレームの宛先端末装置としての無線端末装置１５０と、無線端末装置１４０と無線端末装置１５０との間でリンク１３１ａ及び１３１ｂを介してフレームを中継する無線端末装置１６０と、無線端末装置１４０と無線端末装置１５０との間における通信を監視する無線端末装置１７０及び無線端末装置１８０とを備えている。
【０１００】
無線端末装置１４０から送信されたフレームは、無線端末装置１６０を中継無線端末装置として無線端末装置１５０に届けられるよう、リンク１３１ａ及び１３１ｂが設定されている。また、無線端末装置１７０は、リンク１３２ａ及び１３２ｂを介して無線端末装置１４０及び１８０と無線通信ができる位置に存在し、無線端末装置１４０及び１８０の通信を監視している。また、無線端末装置１８０は、リンク１３２ｂ〜１３２ｅを介して無線端末装置１４０、１５０、１６０及び１７０と無線通信ができる位置に存在し、これらの無線端末装置の通信を監視している。
【０１０１】
なお、本実施の形態のマルチホップ通信システム１３０の構成は、本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システム１０に対し、各無線端末装置の構成が異なるものである。したがって、マルチホップ通信システム１３０に係る各無線端末装置の構成を無線端末装置１８０で代表して説明し、本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システム１０の説明と重複する説明は省略する。
【０１０２】
無線端末装置１８０は、フレームを送受信するフレーム送受信部１８１と、フレームの再送を制御する再送制御部１８２と、フレームを伝送する経路制御を行う経路制御部１８３と、経路の伝送状況を比較する経路比較制御部１８４と、フレームの再送を管理する再送管理部１８５とを備えている。なお、再送制御部１８２は、本発明の再送制御手段を構成している。
【０１０３】
無線端末装置１８０の構成は、ＴＣＰ／ＩＰのスタック構成にあてはめると、フレーム送受信部１８１は物理層、再送制御部１８２はデータリンク層、経路制御部１８３はネットワーク層、経路比較制御部１８４はアプリケーション層にそれぞれ属する構成とするのが好ましい。また、再送管理部１８５は、前述の全層と独立した構成としているが、前述の各層のいずれかの層に属する構成としてもよい。
【０１０４】
なお、無線端末装置１８０の構成は、前述の構成に限定されるものではなく、各部はそれぞれ前述の各層と異なる層に含まれるものであってもよい。特に、経路比較制御部１８４はネットワーク層以上の階層で構成されるのが好ましい。
【０１０５】
また、図９において、ＴＣＰ／ＩＰのスタック構成のうちトランスポート層の図示は省略しているが、従来と同様に例えばユニキャスト通信を行うためのプログラムがトランスポート層に実装されるのが好ましい。
【０１０６】
フレーム送受信部１８１は、マルチキャストＭＡＣアドレス情報、又はブロードキャストＭＡＣアドレス情報を含む予め定められたフレームヘッダを備えたフレームを受信し、ユニキャストのフレームを送信するようになっている。
【０１０７】
例えば、フレーム送受信部１８１は、図１０（ａ）に示すマルチキャストのフレームヘッダを備えたフレームを受信するようになっている。図１０（ａ）において、「ｓｏｕｒｃｅ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」は送信元端末装置のＭＡＣアドレス、「ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」はマルチキャストＭＡＣアドレス、「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」は次ホップのＭＡＣアドレス、「ｓｏｕｒｃｅ  ＩＰ  ａｄｄｒ」は送信元端末装置のＩＰアドレス、「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＩＰ  ａｄｄｒ」は宛先端末装置のＩＰアドレスを表している。
【０１０８】
次に、本実施の形態のマルチホップ通信システム１３０の動作について図９及び図１０を用いて説明する。なお、本実施の形態のマルチホップ通信システム１３０の動作は、本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システム１０の動作に対し、フレームの再送の有無を検出するための監視動作と、再送フレーム転送処理とが異なっているので、この２点について説明し、その他の動作については説明を省略する。また、図１０（ｂ）において、「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」及び「ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」をそれぞれ「ｄｅｓｔ  ＭＡＣ」及び「ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ＭＡＣ」と略記している。
【０１０９】
まず、無線端末装置１４０によって、マルチキャストのフレームが無線端末装置１６０に送信される。このとき、無線端末装置１７０及び１８０もマルチキャストのフレームを受信する。以下、本経路上にある無線端末装置１６０と、本経路上にはない無線端末装置１８０における動作について説明する。
【０１１０】
第１に、本経路上にある無線端末装置１６０の動作について説明する。無線端末装置１６０においては、図１０（ｂ）に示すように、フレーム送受信部１６１（図示せず）によって、無線端末装置１４０から送信されたマルチキャストのフレームが受信される。
【０１１１】
次いで、再送制御部１６２（図示せず）によって、受信されたフレームのフレームヘッダに含まれる「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」が自装置のＭＡＣアドレスと一致するか否か、つまり自装置が次ホップに設定されているか否かが判断される。
【０１１２】
ここで、無線端末装置１６０は本経路上にあり次ホップとされているので、「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」は自装置のＭＡＣアドレスと一致する。したがって、無線端末装置１６０においては、経路制御部１６３（図示せず）によって、通常モードと同様にユニキャスト処理による経路制御が行われる。
【０１１３】
引き続き、経路制御部１６３によって、「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」が次ホップのＭＡＣアドレスに置換される。この次ホップのＭＡＣアドレスは、例えば本経路の設定時に経路制御部１６３によって取得されたものである。その後、「ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」が付加され、フレーム送受信部１６１によって、フレームヘッダが書き換えられたフレームがユニキャストにより送信され、無線端末装置１５０のフレーム送受信部１５１によって受信される。
【０１１４】
第２に、本経路上にはない無線端末装置１８０の動作について説明する。無線端末装置１８０においては、フレーム送受信部１８１によって、無線端末装置１４０から送信されたマルチキャストのフレームが受信される。
【０１１５】
次いで、再送制御部１８２によって、受信されたフレームのフレームヘッダに含まれる「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」が自装置のＭＡＣアドレスと一致するか否か、つまり自装置が次ホップに設定されているか否かが判断される。
【０１１６】
ここで、無線端末装置１８０は本経路上にはないので、「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」は自装置のＭＡＣアドレスと一致しない。したがって、無線端末装置１８０においては、再送管理部１８５によって本経路の通信が監視され、所定回数を超えるフレームの再送があった場合は、その再送フレームに含まれるパケットが経路制御部１８３に渡される。
【０１１７】
引き続き、経路制御部１８３によって、経路制御が行われ、「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」に次ホップのＭＡＣアドレスが挿入される。この次ホップのＭＡＣアドレスは、例えば本経路の設定時に経路制御部１８３によって取得されたものである。その後、「ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ」が付加され、フレーム送受信部１６１によって、フレームヘッダが書き換えられたフレームがユニキャストにより送信され、無線端末装置１５０のフレーム送受信部１５１によって受信される。
【０１１８】
以上のように、本実施の形態のマルチホップ通信システム１３０によれば、本経路上にある無線端末装置１６０において、フレーム送受信部１６１は、マルチキャストやブロードキャストで送信されたフレームを受信し、経路制御部１６３は、ユニキャストアドレスに基づいて経路制御を行う構成としたので、受信したフレームを宛先である無線端末装置１５０に送信することができる。
【０１１９】
また、本実施の形態のマルチホップ通信システム１３０によれば、本経路上にない無線端末装置１８０において、フレーム送受信部１８１は、マルチキャストやブロードキャストで送信された再送フレームを受信し、経路制御部１８３は、ユニキャストアドレスに基づいて経路制御を行う構成としたので、本経路において再送されたフレームを宛先端末装置１５０に別経路を介して転送することができ、パケットロスの発生を抑制するとともに、フレームの到達遅延時間の短縮及び到着遅延時間のゆらぎの縮減を図ることができる。
【０１２０】
なお、前述の実施の形態において、マルチキャストによるフレームヘッダで説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マルチキャストに代えてブロードキャストによるフレームヘッダとしても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムのブロック図
【図２】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置Ｓから無線端末装置Ｄまでの本経路の設定例を示す図  （ｂ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置Ｓと無線端末装置ａとの間に通信障害が発生した様子を表した図  （ｃ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置Ｄが、本経路上の無線端末装置ａと、副経路上の無線端末装置ｃとからフレームを受信する様子を表した図  （ｄ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置Ｓ→ｃ→Ｄの経路が本経路に変更された様子を表した図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムの再送フレーム転送処理の動作説明図
【図４】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置Ｓ→ａ→Ｄの本経路と、無線端末装置ｂ→ｃ→Ｄの副経路とを示す図  （ｂ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、副経路からのフレームの採用数が本経路からの採用数よりも多い例を示す図  （ｃ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、フレームの送信元が探索される例を示す図  （ｄ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置Ｓ→ｂ→ｃ→Ｄが本経路とされた例を示す図
【図５】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置の配置例を示す図  （ｂ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、２つの副経路が重なった場合を示す図  （ｃ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置ｂに対し、パケットの送信を停止させる制御パケットを送信する例を示す図  （ｄ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、２つの副経路を無線端末装置ｃ→Ｄの１つに集約した例を示す図
【図６】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、無線端末装置の配置例を示す図  （ｂ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、複数の異なる経路から本経路上の無線端末装置からのパケットと同じパケットを受信する例を示す図  （ｃ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、遅い経路の送信元端末ｂに対し送信を停止する制御パケットを送る例を示す図  （ｄ）本発明の第１の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、２つの副経路を無線端末装置ｃ→Ｄの１つに集約した例を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るマルチホップ通信システムのブロック図
【図８】（ａ）本発明の第２の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、マルチキャスト通信で用いられるフレームヘッダの一例を示す図  （ｂ）本発明の第２の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおける監視動作と再送フレーム転送処理とを示す図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るマルチホップ通信システムのブロック図
【図１０】（ａ）本発明の第３の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおいて、マルチキャスト通信で用いられるフレームヘッダの一例を示す図  （ｂ）本発明の第３の実施の形態に係るマルチホップ通信システムにおける監視動作と再送フレーム転送処理とを示す図
【図１１】従来の無線通信システム
【図１２】従来の無線通信システム
【符号の説明】
【０１２２】
１０、７０、１３０  マルチホップ通信システム（無線通信システム）
１１ａ、１１ｂ、１２ａ〜１２ｅ  リンク
２０、３０、４０、５０、６０  無線端末装置
６１、１２１、１８１  フレーム送受信部（フレーム送受信手段）
６１ａ  第１のＮＩＣ（第１の受信部）
６１ｂ  第２のＮＩＣ（第２の受信部）
６２  再送制御部
１２３、１８２  再送制御部（再送制御手段）
６３、１２２、１８３  経路制御部（経路制御手段）
６４、１２４、１８４  経路比較制御部（経路比較制御手段）
６５、１２５、１８５  再送管理部（再送管理手段）
７１ａ、７１ｂ、７２ａ〜７２ｅ  リンク
８０、９０、１００、１１０、１２０  無線端末装置
１３１ａ、１３１ｂ、１３２ａ〜１３２ｅ  リンク
１４０、１５０、１６０、１７０、１８０  無線端末装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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